ASPECTS OF USING INTERNET RESOURCES IN PROFESSION-ORIENTED EDUCATION

Research article
DOI:
https://doi.org/10.60797/IRJ.2024.144.161
Issue: № 6 (144), 2024
Suggested:
18.04.2024
Accepted:
24.04.2024
Published:
17.06.2024
65
0
XML
PDF

Abstract

The article describes the main methodological and didactic aspects of using Internet resources in the educational process. The work examines the possibilities of their use on the example of foreign resources of NASA in the course of astronomy – space web-portals for the study of celestial objects of the solar system. It is noted that the use of information technologies gives the student a more active position, maximizes the visual and figurative perception of the educational material under consideration, stimulates cognitive and professional interest. Own experience of creation and implementation of the developed materials in the educational process of the university for professional education of students is stated. The conclusions are drawn about the relevance and demand for the use of NASA Internet resources for students – future teachers.

1. Введение

Появление информационных технологий и использование Интернет-ресурсов существенно изменили учебный процесс по астрономии в вузе. Проведенные исследования показали, что в настоящее время в научном сообществе возрастает интерес к проблемам преподавания астрономии, повышения мотивации ее изучения, формирования естественнонаучного мировоззрения

,
. Решению данной проблемы способствует применение в учебном процессе современных информационных технологий и научных Интернет-ресурсов, которые позволяют сделать процесс обучения астрономии более интересным и профессионально направленным
,
. Существует множество программ по освоению космоса, но, на наш взгляд, наиболее интересны с точки зрения образовательного потенциала – Интернет-ресурсы NASA (США) для изучения Солнечной системы, позволяющие интерактивно исследовать поверхность планет в трёхмерном виде на основе реальных данных, полученных с помощью космических аппаратов
. В связи с этим, перед преподавателем ставится задача адаптации и раскрытия потенциала зарубежных материалов и разработки методики для их использования в учебном процессе.  

NASA создало проект Solar System Treks

, имеющий онлайн-инструменты для визуализации и моделирования планет Солнечной системы. Он состоит из нескольких порталов, в которых представлены: планеты – Марс, Венера, Меркурий; крупные спутники Солнечной системы – Луна, Европа, Ганимед, Титан, Фобос, спутники Сатурна – Энцелад, Япет, Мимас, Рея и др. Отдельного внимания заслуживают веб-ресурсы по изучению астероидов – Веста и Церера, Рюгу и Бенну. Эти веб-порталы обеспечивают доступ к данным и обладают широким спектром интерактивных инструментов для изучения и анализа космических миссий. Интерфейс обеспечивает 3D-визуализацию и навигацию, а стандартные элементы управления с клавиатуры позволяют визуализировать «полет» от первого лица по поверхностям планет. Используя порталы, студенты могут проводить собственные исследования. Отметим, порталы не требуют от пользователя установки какого-либо программного обеспечения, а представляют набор различных веб-инструментов для изучения и исследования небесных объектов. Доступ к каждому из порталов осуществляется через интегрированный веб-сайт https://trek.nasa.gov
.

2. Основные результаты

В этой статье рассмотрим основные методические аспекты использования Интернет-ресурсов NASA для изучения планеты Марс в учебном процессе. Это приложение «Mars Тrek» (Путешествие на Марс)

, которое позволяет интерактивно исследовать Красную планету, провести детальную визуализацию поверхности в плоской разверстке и в режиме трёхмерной планеты.

Приложение NASA

имеет красочный интерфейс, интерактивное меню, множество элементов для исследования: измерение высоты гор, размеров каньонов, кратеров, вулканов, полярных шапок и др. Например, на рисунке 1 показаны результаты измерения горы Олимп на планете Марс, а также интерактивный график высот поверхности той линии, с помощью которой производилось измерение (на графике можно исследовать рельеф поверхности). Все полученные данные студенты анализируют: оценивают предельную высоту гор, проводят теоретические расчеты предельной высоты гор на Земле и Марсе, сравнивают их со значениями, полученными в данной программе.

Гора Олимп на Марсе

Рисунок 1 - Гора Олимп на Марсе

Будет интересно предложить аналогичным образом определить размеры долины Маринера – самого большого каньона на Марсе и в Солнечной системе (рис. 2).
Определение размеров Долины Маринера

Рисунок 2 - Определение размеров Долины Маринера

«Mars Тrek»
позволяет не только увидеть ландшафт планеты, но и совершить виртуальные путешествия по каньону, увидеть многочисленные борозды, разнообразный рельеф поверхности и опуститься на дно кратеров. Далее предлагается сравнить результаты измерений с подобными объектами на Земле, например, с Большим Каньоном и сделать выводы.  Сравнение – важный метод исследования в планетологии, он используется для более полного понимания изучаемого объекта
. На рисунке 3 представлен профиль измерения глубины Долины Маринера. Студенты исследуют рельеф с включением опции 3D – и изучают с высоким пространственным разрешением каньон от лабиринта Ночи и до равнины Хриса.
Измерение и исследование глубины Долины Маринера

Рисунок 3 - Измерение и исследование глубины Долины Маринера

В качестве домашнего задания студентам было предложено практическое задание: оцените предельную высоту гор, учитывая, что форму горы можно принять конусообразной, плотность материала горы равной плотности планеты, а предельное давление, которое может выдержать горная порода, соответствует пределу прочности. Используя данные, проведите теоретические расчеты предельной высоты гор на Земле и Марсе и сравните их со значениями, полученными в программе
.
На основе использования данной программы были разработаны задания по изучению полярных шапок (рисунок 4).                     
 Изучение северной полярной шапки Марса

Рисунок 4 - Изучение северной полярной шапки Марса

Студенты изучают вид полярных шапок, их изменение в зависимости от сезона года в разных полушариях, оценивают размеры льда шапок и др. На рисунке 4 показаны размеры северной шапки – 2032,02 км, а размеры её постоянной части в центре составляют около 1200 км. Анализируя материалы, учащиеся высказывают различные гипотезы, объясняющие их спиралевидный узор. 

Отметим, что портал

обладает доступной навигацией для изучения конкретных космических миссий, что позволяет разработать индивидуальные и дифференциальные задания для студентов, дополнить знания новой информацией, например, о залежах подземного льда и жидкой воды.

На рисунке 5, в качестве примера, представлено задание по исследованию пути марсохода Персеверанс, который будет участвовать в сборе образцов марсианского грунта для отправки на Землю!

 Трек марсохода Персеверанс

Рисунок 5 - Трек марсохода Персеверанс

Поэтому стоит обратить внимание на Интернет-ресурсы «Mars Sample Return»
по доставке грунта с Марса. В 2020 году NASA впервые отправило на Марс небольшой летательный вертолет Ingenuity для проведения экспериментальных полетов в атмосфере другой планеты.  Предлагается посетить веб-сайт NASA https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/ для изучения миссии и ознакомления с конструкцией аппарата, хронологией полетов и сбором образцов.  Студентам было дано задание: разработать исследовательский проект, который можно предложить учащимся в школе
,
. Такие задания выполняют не только обучающую функцию, сообщая информацию о физических состояниях на планетах Солнечной системы, но и способствуют стимулированию развития познавательных и профессиональных интересов студентов
,
,
.

Итак, мы рассмотрели возможности использования в учебном процессе только одной программы Mars Trek

, но и этого примера уже достаточно, чтобы увидеть уникальный потенциал космического Интернет-ресурса NASA «Solar System Trek»
для изучения астрономии. Результаты педагогического исследования доказали целесообразность их использования как эффективного средства обучения астрономии студентов педагогического вуза.

3. Заключение

Таким образом, интерактивные инструменты визуализации Интернет-ресурсов NASA

,
,
имеют красочную трехмерную графику, позволяющую более наглядно исследовать поверхности планет, выполнять виртуальные эксперименты, что рождает интерес у студентов к науке и содействует более детальному пониманию изучаемого учебного материала. Для студентов педагогического вуза важно быть в курсе последних научных исследований, технологических достижений, которые помогут им развиваться в профессиональной карьере, повысят уверенность в будущей работе.

Article metrics

Views:65
Downloads:0
Views
Total:
Views:65